理實(shí)一體課程在線教學(xué)實(shí)施探索

喬陽 敖冰峰 楊宏帥

摘?要：隨著“云課堂”在線授課模式的日益普及，信息技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代化教學(xué)提供了更多可能性，“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)編程與調(diào)試”課程突出對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)，為了使在線授課也能學(xué)習(xí)實(shí)操本領(lǐng)，采用在線平臺(tái)結(jié)合仿真軟件云操作方式進(jìn)行在線授課，助力理實(shí)一體課程教學(xué)，保證網(wǎng)絡(luò)授課也能與實(shí)操有效銜接。

關(guān)鍵詞：在線教學(xué);工業(yè)機(jī)器人;理實(shí)一體

高職“工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)編程與調(diào)試”課程旨在引領(lǐng)學(xué)生整合和綜合運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)，主要突出知識(shí)的綜合運(yùn)用和實(shí)踐技能的培養(yǎng)，注重在真實(shí)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)踐性的操作學(xué)習(xí)。“云課堂”的線上授課形式和學(xué)習(xí)形式的改革，對(duì)本類實(shí)踐課程的開展帶來了不小的挑戰(zhàn)，如何使在線教學(xué)也能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合是理實(shí)一體授課的需要解決問題，為此我們探索采用仿真形式開展課程學(xué)習(xí)，通過“互動(dòng)式、云仿真”在線授課教學(xué)，保證理實(shí)一體課程教學(xué)質(zhì)量不打折扣。

一、在線授課設(shè)計(jì)

（一）建立在線學(xué)習(xí)資源

教師在沒有建立自己線上課程資源的情況下，開展線上授課，可使用在線授課平臺(tái)提供的現(xiàn)有課程資源作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，能夠快速建立在線學(xué)習(xí)資源。緊扣我校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)核心能力，依據(jù)本課程成果課程導(dǎo)向教學(xué)改革設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求，選擇在線授課平臺(tái)中的適合課程，通過SPOC形式，在原有在線授課內(nèi)容基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)定的工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用項(xiàng)目——切割、打磨、焊接、碼垛、搬運(yùn)、裝配，調(diào)整在線教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)課程素材，使得學(xué)習(xí)內(nèi)容與項(xiàng)目需求的知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，在原有線上資源中增加自己錄制關(guān)鍵點(diǎn)講解視頻、仿真工作站仿真操作視頻、教學(xué)課件以及學(xué)習(xí)任務(wù)單等，授課資源按從簡(jiǎn)單到復(fù)雜順序構(gòu)建并增加在線學(xué)習(xí)過程中的問答、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的練習(xí)題、討論素材、問卷及在線作業(yè)。

為了在“云課堂”中也能培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人操作編程能力，課程利用仿真教學(xué)軟件搭建工業(yè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)典型任務(wù)的仿真工作站環(huán)境，將工作站下發(fā)給學(xué)生以及導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，方便學(xué)生通過仿真軟件或利用手機(jī)app遠(yuǎn)程仿真實(shí)踐操作編程，實(shí)現(xiàn)貼近真實(shí)環(huán)境的仿真實(shí)操訓(xùn)練。教學(xué)中將原有對(duì)真實(shí)設(shè)備操作的過程，調(diào)整為在仿真工作站實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的編程、仿真示教和工作站的運(yùn)行調(diào)試，完善授課方式，仿真實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體教學(xué)。

（二）教學(xué)形式設(shè)計(jì)

教學(xué)形式將在線平臺(tái)分為三個(gè)部分：學(xué)習(xí)資源區(qū)、加工區(qū)和互動(dòng)區(qū)，通過優(yōu)化教學(xué)流程，實(shí)現(xiàn)三區(qū)融合、順暢銜接，并結(jié)合虛擬仿真操作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在線學(xué)習(xí)資源區(qū)：提供在線學(xué)習(xí)資源，在資源區(qū)中學(xué)生進(jìn)行線上視頻學(xué)習(xí)、文檔和課件學(xué)習(xí)、作答練習(xí)題;加工區(qū)：實(shí)現(xiàn)簽到、在線討論、在線作答練習(xí)題、問卷調(diào)查、在線評(píng)分等功能，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行加工、理解和整理，并采用虛擬仿真方式，在虛擬環(huán)境中仿真完成工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用的實(shí)踐任務(wù)，采用貼近真實(shí)的操作過程，彌補(bǔ)在線學(xué)習(xí)無法操作學(xué)習(xí)的不足，使得學(xué)生的在線學(xué)習(xí)與真實(shí)環(huán)境實(shí)踐學(xué)習(xí)有效銜接;互動(dòng)區(qū)：借助QQ平臺(tái)的功能，學(xué)生能夠直觀聽到、看到教師的講解，開展師生交流互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)答疑解惑以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的檢查和督促。

二、在線教學(xué)的實(shí)施

教學(xué)授課，提前5分鐘開始在慕課堂簽到，避免網(wǎng)絡(luò)問題影響簽到，也可提前讓學(xué)生做好學(xué)習(xí)平臺(tái)和學(xué)習(xí)環(huán)境的準(zhǔn)備。為了督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢查上節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，可選擇在慕課堂中設(shè)計(jì)上節(jié)內(nèi)容回顧練習(xí)題，也可選擇讓學(xué)生上傳自制總結(jié)或者預(yù)習(xí)總結(jié)視頻，也可選擇直播形式匯報(bào)。教師根據(jù)課前學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況，綜合點(diǎn)評(píng)并列出普遍存在的共性問題，讓學(xué)生討論和回答，并給予總結(jié)和指導(dǎo)。

分配學(xué)習(xí)任務(wù)，提出任務(wù)要求，給出需要解決問題，學(xué)生帶著問題，利用在線資源探究式學(xué)習(xí)，通過云仿真方式完成虛擬的操作實(shí)踐任務(wù)，教師利用QQ群講解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，通過互動(dòng)交流、討論、文字、語音、圖片、PPT課件和視頻直播連麥等形式開展教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，主動(dòng)解決和完成工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用任務(wù)，構(gòu)思、設(shè)計(jì)機(jī)器人工作流程，上傳仿真實(shí)踐錄像或照片并給予及時(shí)的評(píng)分等互動(dòng)環(huán)節(jié)，逐步引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐任務(wù)，教師通過平臺(tái)的監(jiān)控功能，監(jiān)控學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、答題作答情況，隨時(shí)督促學(xué)生學(xué)習(xí)，開展多元評(píng)價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、激發(fā)和提高學(xué)生課堂參與度。

三、實(shí)施情況

教師可隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)檢查學(xué)生在線視頻學(xué)習(xí)完成度和練習(xí)題、在線作業(yè)情況，如圖2所示，在線視頻學(xué)習(xí)完成度90%以上，上傳的仿真實(shí)踐視頻操作正確、學(xué)習(xí)筆記記錄清晰完整，慕課堂中隨堂練習(xí)成績(jī)平均90分以上，課后作業(yè)的單元測(cè)試完成率100%，平均成績(jī)90分以上，教學(xué)效果很好，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度很高。

學(xué)生課堂中采用“云仿真”方式連接教師電腦進(jìn)行仿真實(shí)踐操作（如圖3），教師可以在電腦上看到操作過程，隨時(shí)指導(dǎo)和糾正錯(cuò)誤，為沒有電腦同學(xué)提供了操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)把操作訓(xùn)練搬到了在線課堂。

三、結(jié)語

經(jīng)過實(shí)踐探索，“互動(dòng)式、云仿真”線上教學(xué)對(duì)于理實(shí)一體課程是可行有效的，授課中師生互動(dòng)方便，數(shù)據(jù)記錄詳細(xì)節(jié)清晰，學(xué)生仿真學(xué)習(xí)了工業(yè)機(jī)器人的操作編程，學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度很好。

在線教學(xué)的改革還有待優(yōu)化，還要繼續(xù)做好教學(xué)資源的收集、整理、加工和創(chuàng)作等工作，并不斷進(jìn)行完善和更新，使其更適合學(xué)生學(xué)習(xí)。在后續(xù)的教學(xué)過程中可考慮通過翻轉(zhuǎn)課堂形式，突出課上實(shí)踐操作能力培養(yǎng)，另外也對(duì)實(shí)施線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1]?王曉華.基于 SPOC 的“商務(wù)英語口譯”在線課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐[J].科技文匯，2020（5）：178-179.